NIPoPoWs在Ergo上的创新
2022年4月1日
Ergo区块链在加密领域迅速崭露头角，成为区块链开发和创新的领导者。虽然这个声誉是当之无愧的，也是开发团队引以为豪的，但这种赞誉的原因往往被普通的加密爱好者所忽视。为什么Charles Hoskinson会称Ergo为“技术奇迹”？事实是，有许多理由值得赞美Ergo；该区块链是从零开始构建的。它在许多方面改进了加密领域最成功的创新，并实现了几种在该领域前所未见的新型密码工具。
要真正欣赏Ergo的奇妙之处，需要对区块链技术有深入的理解，并耐心地逐步了解Ergo复杂而优雅的协议设计。Sigma协议、ErgoScript、Autolykos、eUTxO以及《宣言》本身都值得开发者、投资者和用户的关注。本文旨在描述和简化Ergo区块链上的一个特定创新：NIPoPoWs。
什么是NIPoPoWs？
NiPoPoW代表非交互式工作证明的证明。让我们逐步解析这个概念。NIPoPoW末尾的PoW表示这个概念基于工作证明共识机制。像所有其他PoW链一样，Ergo依赖矿工解决加密难题，以获得验证交易和将区块添加到区块链的权利。这些区块的总和记录了在Ergo上完成的所有交易历史。接下来，NIPoPoW中间的Po代表证明。拥有工作证明的证明意味着使用密码学以数学可验证的方式抽象出区块链。换句话说，PoPoW是区块链的轻量级但可证明准确的表示。最后，NI代表非交互式。非交互式意味着应用程序在程序的后端运行，而无需其他用户的参与或许可。这种类型的系统是自包含的、一致的和完整的。非交互式应用程序就像自动售货机，随时可以被任何人使用。
我们为什么需要NIPoPoWs？
现在你知道它们是什么了，你可能会问，为什么我们需要NIPoPoW？NIPoPoWs解决了几个问题，为区块链技术的采用和可及性提供了机会。NIPoPoWs最明显的应用是减少区块链的大小。比特币的区块链超过300GB。由于其智能合约，以太坊的区块链几乎达到了一个TB！任何想要运行节点的人都必须拥有一个相当大的硬盘，并等待1到5天才能同步节点。NIPoPoWs将允许超轻客户端以少于1MB的数据同步到区块链。这种数据的剧烈减少也意味着降低了技术要求。NIPoPoWs将使有限技术（如翻盖手机）能够在有限的数据服务下运行，并达到与运行完整节点相同的安全级别。这有可能彻底改变行业。
这种轻量级的方法还有其他好处。第一个被称为对数空间挖矿，这意味着每个添加到区块链的区块只会以对数方式增加区块链的大小。记住，对数是指数的反函数；每个区块只占用极小的、极小的数据。这对于增加参与网络安全的矿工数量至关重要。其次，NIPoPoWs将使侧链的超高效运行成为可能。这将允许在Ergo区块链上构建新的协议，矿工可以在不造成拥堵的情况下进行验证。这项技术将成为Ergo第二层扩展方法的基础。第三，或许是最具技术性的壮观，是天鹅绒分叉。这一发展使得区块链能够在没有传统硬分叉或软分叉后果的情况下进行升级；天鹅绒分叉允许向后兼容的升级。即使只有一部分矿工实施最新的升级，NIPoPoW对区块链的抽象使他们能够超越旧版本的协议，而不会完全剥夺未升级矿工保护网络的能力。天鹅绒分叉难以理解，但希望这种简化能满足大多数读者的需求。
NIPoPoWs是如何工作的？
NIPoPoW本质上是一种数据压缩技术，核心在于超区块。通常，工作证明区块链通过允许矿工竞争铸造新数据区块的权利来达成共识。竞赛是解决一个加密难题；矿工使用显卡生成随机解决方案，并将其与难题进行比较以查看是否正确。密码学的美在于，加密难题难以解决，但易于验证。这意味着，如果矿工生成的随机数字恰好解决了难题，他们可以验证自己的解决方案并获得区块奖励。
在一种罕见且随机的情况下，一些区块比其他区块更难解决。这些区块被称为超区块，其解决方案中包含的零比平均区块多。这使得它们易于识别并可用于其他用途。在NIPoPoW中，超区块用于承载每个区块与上一个超区块之间的数据位。这些数据存储在区块头中，然后用作可以访问和确认任何提供数据的区块所持有的信息的密钥。每次铸造超区块时，常规区块的数据变得不必要。超区块因此作为自己的一条轻量级链存在。钱包、dApp和用户可以仅依赖超区块与区块链安全可靠地交互。由于它们只需与超区块同步，因此可以避免下载整个区块链，并提高80%的效率。
为了帮助读者理解，请参见下面的图形！
想深入了解吗？
如果你有兴趣了解更多关于NiPoPoW技术或它如何被集成到Ergo区块链中的信息，请探索以下链接：
- https://docs.ergoplatform.com/dev/protocol/nipopow/
- https://ergoplatform.org/blog/2021-08-26-nipopow-applications-light-clients-and-side-chains/
- https://veriumfellow.medium.com/what-will-ergo-bring-to-cardano-2f7ae911a9bd
如果你更喜欢阅读关于此主题的学术论文，请在下面找到它们：
Share post
